DE1296754B

DE1296754B - Electromagnetic agitator for mixing a molten metal

Info

Publication number: DE1296754B
Application number: DEP37650A
Authority: DE
Inventors: Taylor Kendrick Cashman; Kennedy Theodore Roosevelt
Original assignee: Pennsalt Chemical Corp
Current assignee: Pennwalt Corp
Priority date: 1964-09-15
Filing date: 1965-09-14
Publication date: 1969-06-04
Also published as: GB1111674A; US3330900A

Description

Die Erfindung betrifft ein elektromagnetisches Ausnutzung der zugeführten Mehrphasenleistung zu Rührwerk, welches nach dem Niederfrequenz-Mehr- erzielen. Die erfindungsgemäße Vorrichtung liefert phasensystem arbeitet und zum Durchmischen einer Rührkräfte, welche eine bemerkenswerte seknrechte Metallschmelze dient, welche sich in einer Gieß- Komponente beinhalten, die in ihrer Richtung umpfanne, einem Schmelztiegel oder einem ähnlichen Ge- 5 kehrbar ist.The invention relates to an electromagnetic utilization of the multiphase power supplied Agitator, which after the low-frequency multi-achieve. The device according to the invention provides phase system works and for mixing a stirring force, which is a remarkable vertical Metal melt is used, which is contained in a casting component, which pan in its direction, a crucible or a similar 5 is reversible.

f äß befindet. Die Erfindung sei nunmehr an Hand der nachstehen-vat is located. The invention is now based on the following

Es ist bekannt, in der Schmelz- und Gießtechnik zum den Beschreibung und der Zeichnungen näher erläutert. Durchmischen einer Schmelze (z. B. zwecks besseren Die Zeichnungen geben beispielhafte Ausführungs-Legierens oder bei einer Vakuumbehandlung, Ent- formen und Anwendungen des erfindungsgemäßen oxydierung, Entgasung od. dgl,) elektromagnetische io Rührwerkes schematisch wieder. Rühreinrichtungen anzuwenden. F i g. 1 ist eine Querschnittsansicht eines Vakuum-It is known in the melting and casting technology for the description and the drawings. Mixing of a melt (e.g. for the purpose of better The drawings show exemplary embodiments of alloying or during a vacuum treatment, demolding and applications of the invention oxidation, degassing or the like) electromagnetic io agitator schematically again. Use stirring devices. F i g. 1 is a cross-sectional view of a vacuum

Solche Einrichtungen weisen durch niederfrequenten entgasungsofens, bei welchem das erfindungsgemäße Mehrphasenstrom gespeiste Spulensätze auf, deren Rührwerk für geschmolzenes Metall verwendet wird; Einzelspulen so angeordnet sind, daß deren Magnet- F i g. 2 ist eine Querschnittsansicht einer weiterenSuch devices have low-frequency degassing furnace, in which the inventive Multi-phase current fed coil sets, the agitator of which is used for molten metal; Individual coils are arranged so that their magnet F i g. 2 is a cross-sectional view of another

feider in die Metallschmelze eindringen und in letzterer 15 Ausführungsform des erfindungsgemäßen Rührwerkes durch Wirbelstrombildung ein Bewegungsmoment aus- für geschmolzenes Metall, welches sich in einer Gießlösen, pfanne befindet, undPenetrate more gently into the molten metal and in the latter 15 embodiment of the agitator according to the invention Eddy current creates a moment of motion for molten metal, which dissolves in a casting, pan is located, and

Bei der praktischen Anwendung der magnetischen F i g. 3 ist ein Phasenzeitdiagramm des vierphasigenIn the practical application of the magnetic F i g. 3 is a phase timing diagram of the four-phase

Rührung von Metallschmelzen hat man bisher das elektrischen Kraftsystems nach F i g. 1 und 2. mit Mehrphasenstrom gespeiste Spulenaggregat an der 20 Die in F i g. 1 gezeigte Gesamtvorrichtung 10 be-Außenwandung bzw. unter dem Boden des Behältnisses steht aus einer Vakuumkammer 12 mit einem becher-(z. B. Schmelzofenmulde, Tiegel, Pfanne) angebracht, förmigen Bodenteil 14 und einem Deckel 16. in welchem sich die Metallschmelze befand. Da aber Der Deckel 16 besitzt einen Umfangsflansch 18, derTo stir molten metal, one has hitherto used the electric force system according to FIG. 1 and 2. coil unit fed with multiphase current on the 20 th in FIG. 1 shown overall device 10 be-outer wall or under the bottom of the container is a vacuum chamber 12 with a cup (z. B. melting furnace trough, crucible, pan) attached, shaped bottom part 14 and a lid 16. in which the molten metal was. But since the cover 16 has a peripheral flange 18 which

praktisch alle in der Schmelz- und Gießtechnik zur mit einem Umfangsflansch 20 an den oberen Kanten Aufnahme geschmolzenen Metalls verwendeten Be- 25 des Bodenteiles 14 zusammentrifft und so einen dichten hältnisse aus einem kräftigen Stahlmantel mit einer Verschluß bildet. Die Vakuumkammer 12 besitzt einen geeigneten inneren feuerfesten Auskleidung bestehen, äußeren Stahlmantel 22 und eine feuerfeste innere wurden bei dieser Anordnung die elektromagnetischen Auskleidung 24. Eine Vakuumpumpe 26 ist über eine Rührkräfte durch die Abschirmungswirkung eines Saugleitung 28 mit dem Saugstutzen 30 am unteren solchen Stahlmantels in unzulässigem Ausmaß ge- 30 Ende des Bodenteils 14 verbunden, schwächt. Innerhalb des becherförmigen Bodenteiles 14 be-practically all in the melting and casting technology with a peripheral flange 20 on the upper edges Receiving molten metal used Be 25 of the bottom part 14 meets and so a tight Forms proportions of a strong steel jacket with a lock. The vacuum chamber 12 has a suitable inner refractory lining, outer steel jacket 22 and a refractory inner were in this arrangement the electromagnetic lining 24. A vacuum pump 26 is via a Stirring forces through the shielding effect of a suction line 28 with the suction nozzle 30 at the bottom such a steel jacket is connected to an unacceptable extent at the end of the bottom part 14, weakens. Within the cup-shaped bottom part 14,

Aus diesem Grunde hat man bereits versucht, die findet sich ein Tiegelstuhl 32 mit einem Einschnitt 34 Induktionsspulenanordnung auf der Innenseite des zur Aufnahme eines Tiegels 36. Der Tiegel 36 besitzt Stahlmantels in der feuerfesten Auskleidung unterzu- einen äußeren Stahlmantel 38 und eine feuerfeste innere bringen. Dies führt jedoch zu dem Nachteil, daß das 35 Auskleidung 40. Geschmolzenes Metall 42 wird in den Rührsystem untrennbar mit dem Behältnis verbunden Tiegel 36 zur Entgasung eingebracht. Der Tiegel 36 ist, die Rühreinrichtung also nicht anderweitig einge- wird im Tiegelstuhl 32 durch Zapfen 44 und 46 gesetzt werden kann. Dadurch wird die Anwendbarkeit halten, die sich an der oberen Oberfläche des Tiegeldes Rührers erheblich eingeschränkt. Stuhls 32 befinden. Zum Entgasen des geschmolzenenFor this reason, attempts have already been made to find a crucible chair 32 with an incision 34 Induction coil arrangement on the inside of the for receiving a crucible 36. The crucible 36 has Steel jacket in the refractory lining under an outer steel jacket 38 and a refractory inner bring. However, this leads to the disadvantage that the 35 lining 40. Molten metal 42 is in the Stirring system inseparably connected to the container, crucible 36 introduced for degassing. The crucible 36 is, so the stirring device is not otherwise used is set in the crucible chair 32 by pins 44 and 46 can be. This will keep the applicability on the top surface of the crucible Stirrer considerably restricted. Chair 32 are located. For degassing the molten

Die Erfindung hat es sich nun zur Aufgabe gestellt, 4° Metalls 42 zieht die Vakuumpumpe 26 die atmozum Durchmischen einer Metallschmelze ein elektro- sphärische Luft aus der Kammer 12 ab. Zur Förderung magnetisches Rührwerk zu schaffen, bei welchem des Entgasens dient das erfindungsgemäße magnetische einerseits die elektromagnetischen Rührkräfte weit Rührwerk 48. Dieses ist auf der inneren Oberfläche 24 weniger als bisher einer unerwünschten Abschirmung des Deckels 16 durch mehrere Halter 50 gehalten, bzw. Schwächung unterliegen und andererseits das 45 Das magnetische Rührwerk 48 ist fingerförmig ge-Rührwerk nicht untrennbar mit dem Schmelzgefäß staltet und besteht aus einer auswechselbaren, vorverbunden ist, sondern eine leicht transportable Ein- zugsweise becherförmigen Hülle 52 mit kreisförmigem heit für sich bildet und jederzeit in Verbindung mit Querschnitt. Diese in die Schmelze eintauchende jeder beliebigen, in der Praxis gängigen Schmelzein- Hülle 52 wirkt als Schutzhülse für das magnetische richtung (ζ. B. Schmelzofen, Gießpfanne, Vakuum- 50 Rührwerk 48 und besteht aus einem Material, welches schmelz- und -entgasungseinrichtung usw.) verwendet gegen Wärmestöße widerstandsfähig, ein schlechter werden kann. Wärmeleiter und ein guter elektrischer Isolator ist.The invention has now set itself the task, 4 ° metal 42 draws the vacuum pump 26 the atmosphere Mixing a molten metal from an electro-spherical air from the chamber 12. To promote To create a magnetic stirrer, in which the degassing is used by the magnetic according to the invention on the one hand the electromagnetic stirring forces far agitator 48. This is on the inner surface 24 less than previously an undesirable shielding of the cover 16 held by several holders 50, 45 The magnetic agitator 48 is finger-shaped ge agitator not inseparable from the melting vessel and consists of a replaceable, pre-connected is, but an easily transportable pull-in, cup-shaped shell 52 with a circular unity forms for itself and at any time in connection with cross-section. These immersed in the melt any fusible sleeve 52 common in practice acts as a protective sleeve for the magnetic one direction (ζ. B. melting furnace, pouring ladle, vacuum 50 agitator 48 and consists of a material which melting and degassing device, etc.) used resistant to thermal shock, a bad one can be. It is a conductor of heat and a good electrical insulator.

Die gestellte Aufgabe wird durch den Erfindungs- Ein geeignetes Material ist gegossene, gesinterteThe task set is solved by the invention. A suitable material is cast, sintered

gegenstand gelöst. Dieser ist ein nach dem Niederfre- Kieselerde. Ein Graphit auf Siliciumdioxyd-Kohlenquenz-Mehrphasensystem arbeitendes, elektromagne- 55 stoff-Basis ist ebenfalls ein geeignetes Hüllenmaterial, tisches Rührwerk zum Durchmischen einer Metall- Das Hüllenmaterial sollte nicht kostspielig sein, damit schmelze, welche sich in einer Gießpfanne, einem ein baldiger Austausch der Hülle, welcher wegen ihrer Schmelztiegel oder einem ähnlichen Gefäß befindet. starken Beanspruchung infolge der hohen Tempera-Das erfindungsgemäße Rührwerk ist dadurch gekenn- türen notwendig wird, auch vertretbar ist. Die Hülle 52 zeichnet, daß es eine in die Schmelze eintauchende 60 kann auch aus Graphit bestehen und ein geschlossenes Hülle aus einem der Schmelze gegenüber beständigen Ende aufweisen. Sie kann mit einem dünnen Überzug Material aufweist und daß die Hülle eine innere Aus- aus Aluminium oder einem ähnlichen Metall abgekleidung besitzt, welche als Wicklungshalter für deckt werden, um zu verhüten, daß der Graphit vom mehrere, axial im Abstand voneinander angeordnete, geschmolzenen Metall angegriffen wird. Ein übliches elektrische Spulen dient. 65 feuerfestes Material kann sich im Inneren der Graphit-object solved. This is one after the low-frequency silica. A graphite on silica-carbon-sequence multiphase system working, electromagnetic basis is also a suitable cover material, table agitator for mixing a metal shell material shouldn't be expensive, so melt, which is in a pouring ladle, an early replacement of the shell, which because of their Crucible or similar vessel. heavy use due to the high tempera-das The agitator according to the invention is therefore necessary and is also justifiable. The shell 52 draws that there is an immersed in the melt 60 can also consist of graphite and a closed Have shell from one of the melt opposite end resistant. It can be covered with a thin coating Has material and that the shell has an inner lining made of aluminum or a similar metal possesses, which are used as a winding holder for covers to prevent the graphite from being dated several, axially spaced apart, molten metal is attacked. A common one electrical coils are used. 65 refractory material can build up inside the graphite

Mit Hilfe des erfindungsgemäßen Rührwerks ist es hülle befinden, um die Spule thermisch zu isoüberdies möglich, bei einer auf einem Mindestmaß ge- Heren,
haltenen Erwärmung der Vorrichtung eine maximale Auf der Innenseite der Hülle 52 befindet sich eineWith the aid of the stirrer according to the invention, it is possible to thermally isolate the coil, with a minimum of
keep heating of the device a maximum

Auskleidung 54, welche als Wicklungshalter für die setzung der Formel (1) in Formel (3):
Induktionsspulen des Rührers 48 dient.Lining 54, which acts as a winding holder for the setting of formula (1) in formula (3):
Induction coils of the stirrer 48 is used.

Vier Spulen 56, 58, 60 und 62 sind innerhalb der _tg < _0>06jjr»_ ^ ^Four coils 56, 58, 60 and 62 are within the _tg <_0> 06jjr »_ ^ ^

Auskleidung 54 konzentrisch um die senkrechte Achse r_s· μ_$· f Liner 54 concentric about the vertical axis r _s · μ _$ · f

der Auskleidung 54 angeordnet. Diese Spulen sind mit 5the liner 54 is arranged. These coils are 5

einer Mehrphasenniederfrequenzquelle verbunden, wel- worin x_s der spezifische elektrische Widerstand der ehe bei 64 angeschlossen wird. Die Spulenanschlüsse Auskleidung 54 in Mikroohmzentimetern und μ_$ die werden durch den Deckel 16 hindurchgeführt. Unter magnetische Permeabilität des Stahles der Auskleidung Niederfrequenzquelle ist hier eine Stromquelle im 54 ist.connected to a polyphase low frequency source, where x _{s is} the electrical resistivity of the before connected at 64. The coil connections of the lining 54 in micro-ohm centimeters and μ _$ die are passed through the cover 16. Under the magnetic permeability of the steel lining the low frequency source is here a power source in the 54 is.

Frequenzbereich von etwa 0,1 bis 60 Hertz zu ver- io Unter der Bedingung der Gleichung (4) kann die in stehen. Im höheren Bereich dieser Frequenzen er- der Auskleidung 54 verlorengehende Energie die folgt ein Erhitzen des geschmolzenen Metalls, während Hälfte der Leistung sein, die in dem geschmolzenen bei den niedrigeren Frequenzen ein maximales Rühren Metall 42 induziert wird. Derartige Bedingungen sind erzielt wird. durchaus noch annehmbar.Frequency range from about 0.1 to 60 Hertz to ver io Under the condition of equation (4), the in stand. In the higher range of these frequencies, the lining 54 loses energy This is followed by heating the molten metal while being half the power that is in the molten metal maximum agitation metal 42 is induced at the lower frequencies. Such conditions are is achieved. still quite acceptable.

Bei der Konstruktion eines Mehrphasenrührsystems 15 Die Induktionsspulen 56, 58, 60 und 62 müssen müssen gewisse Bedingungen erfüllt werden. Zunächst ebenfalls richtig dimensioniert werden. Abgesehen von muß die Frequenz des wechselnden magnetischen der Wahl der richtigen Windungszahl, der Isolation Feldes, das von den Spulen 56, 58, 60 und 62 aufge- usw. ist die Anzahl der Spulen, die zusammen mit der baut wird, so gewählt werden, daß die Stromeindring- Anzahl der Phasen und der Reihenfolge ihrer Vertiefe in das Metall geringer ist als die Dicke des zu 20 bindung untereinander verwendet werden, bedeutungsrührenden geschmolzenen Metallbades. Die Stromein- voll. Man könnte denken, daß eine große Anzahl von dringtiefe d_m wird durch die bekannte Beziehung: Spulen und Phasen wünschenswert ist. In der PraxisWhen designing a multiphase agitation system 15, induction coils 56, 58, 60 and 62 must meet certain conditions. First of all, it must also be dimensioned correctly. Apart from the frequency of the alternating magnetic the choice of the correct number of turns, the isolation field, which is built up by the coils 56, 58, 60 and 62 - etc. the number of coils that is built together with the must be chosen so that the current penetration number of the phases and the order of their depths into the metal is less than the thickness of the significant molten metal bath used to bond to one another. The stream full. One might think that a large number of penetration depth d _m is desirable by the well-known relationship: coils and phases. In practice

ist es jedoch wirtschaftlicher, Spulen für Zweiphasen-however, it is more economical to use coils for two-phase

^τ /i\ oder Dreiphasensysteme zu verwenden. Unter ge- ^τ / i \ or three-phase systems. Under

μ f 25 wissen Bedingungen ist es vorteilhaft, das normale zusätzliche Vierphasen- oder Sechsphasensystem zu verdefiniert, worin τ der spezifische elektrische Wider- wenden, so daß die Induktionsspulen als vollständige stand des geschmolzenen Metalls 42 in Mikroohm- Einheit keine bedeutenden Ströme in den Metallaufzentimetern ist, μ die magnetische Durchlässigkeit des bauten erzeugen, die das Rührwerk umschließen, geschmolzenen Metalls 42 und / die Frequenz der 30 Es hat sich gezeigt, daß zur Erzeugung einer linearen Mehrphasenniederfrequenzquelle 64. Der Faktor τ liegt Bewegung des geschmolzenen Metalls 42 im Tiegel 36 in der Größenordnung von 200 Mikroohmzenti- verhälnismäßig kurze Phasenspulen am wirksamsten metern für geschmolzenen Stahl, und μ ist im wesent- sind. Es ergibt sich, daß benachbarte Phasenspulen, liehen für geschmolzene Metalle einheitlich. Der welche in ihrer axialen Länge im Verhältnis zu ihrem Wert d_m stellt die Stromeindringtiefe durch die Hülle52 35 Durchmesser kurz sind, einen erhöhten Grad gegenhindurch in das geschmolzene Metall 42 dar. Die seitiger Induktanz besitzen. Das magnetische Feld Dicke der geschmolzenen Metallmasse 42 ist gleich dem zweier aufeinanderfolgender Spulen ist ein Maß der inneren Radius der feuerfesten Tiegelauskleidung 40 Verschiebungsenergie, die als in einer Richtung ausminus dem Außenradius der Hülle 52. Das Ver- gerichtete Kraft auf das geschmolzene Metall 42 hältnis von d_m zum Radius der inneren Oberfläche des 4° wirkt. Die Spulen sollten in axialer Richtung nicht Tiegels sollte zwischen 0,3 und 0,8, vorzugsweise länger sein, als etwa ihr Radius beträgt, und sie zwischen 0,5 und 0,8 liegen. können innerhalb praktischer Grenzen auf geringere μ f 25 knowing conditions, it is advantageous to define the normal additional four-phase or six-phase system, where τ is the specific electrical resistance, so that the induction coils as a complete state of the molten metal 42 in micro-ohm units are no significant currents in the metal centimeters , μ generate the magnetic permeability of the structures that enclose the agitator, molten metal 42 and / the frequency of 30 It has been shown that to generate a linear multi-phase low frequency source 64. The factor τ is movement of the molten metal 42 in the crucible 36 in the On the order of 200 micro-ohms - relatively short phase coils are most effective meters for molten steel, and μ is essentially. It turns out that adjacent phase coils borrowed uniformly for molten metals. Which are short in their axial length in relation to their value d _m represents the current penetration depth through the sheath 52 35 diameters, an increased degree of opposite through into the molten metal 42. The lateral inductance possess. The magnetic field thickness of the molten metal mass 42 is equal to that of two successive coils is a measure of the inner radius of the refractory crucible liner 40 displacement energy, which is considered in a direction minus the outer radius of the shell 52. The force exerted on the molten metal 42 ratio of d _m acts on the radius of the inner surface of the 4 °. The coils should not be crucible in the axial direction, should be between 0.3 and 0.8, preferably longer than their radius, and they should be between 0.5 and 0.8. can, within practical limits, be lower

Die Auskleidung 54 des Rührers besteht Vorzugs- Längen verkürzt werden. Jedoch darf die Spulenverweise aus nichtmagnetischem Stahl. Diese kann bei- kürzung nicht so weit getrieben werden, daß nur noch spielsweise einen spezifischen elektrischen Widerstand 45 flache Wirbelströme entlang der äußeren Oberfläche von fünfundsiebzig Mikrozentimetern aufweisen. Die der Hülle 52 des magnetischen Rührwerks 48 fort-Stromeindringtiefe in das Material der Auskleidung 54 lauf en, welche keinen genügenden Eingang in das gegemäß Gleichung (1) sei d_s und in der folgenden schmolzene Metall 42 finden.The lining 54 of the stirrer consists of preferred lengths to be shortened. However, the coil references must be made of non-magnetic steel. With shortening, this cannot be taken so far that only, for example, a specific electrical resistance 45 have flat eddy currents along the outer surface of seventy-five micro-centimeters. The current penetration depth from the shell 52 of the magnetic agitator 48 into the material of the liner 54 does not find sufficient input into the given equation (1) d _s and in the following molten metal 42.

Gleichung: Zwischen entgegengesetzt polarisierten Spulen glei-Equation: Between oppositely polarized coils the same

ds² _n-. 50 eher Phase sollte der Abstand zwischen den axialen ds ² _n -. 50 rather phase should be the distance between the axial

^K ⁼ ~~' ") Mitten dieser Spulen 56, 60 bzw. 58, 62 nicht geringer ^K ⁼ ~~ '") in the middle of these coils 56, 60 or 58, 62 not less

^{s s} sein als die doppelte Summe des radialen Abstandes ^ss as twice the sum of the radial distance

bedeutet K das Verhältnis von d_s zu dem Produkt aus zwischen der Außenseite der Spulen und der Außendem mittleren Radius r_s der Auskleidung 54 und der seite der Hülle 52 plus einem Fünftel der Stromein-Dicke ts der Auskleidung 54. Es ist durch Versuche 55 dringtiefe d_m in das geschmolzene Metall gemäß festgestellt worden, daß ein Wert für K von etwa 10 Gleichung (1). Für Spulenaggregate, welche die gleiche in Gleichung (2) als ein brauchbarer Kompromiß Anzahl Spulen aufweisen wie die Zahl der elektrischen zwischen der in der Auskleidung 54 erzeugten und Phasen, kann die Spule so lang sein wie ihr Radius, sie verlorenen Wärme und den Rührwirkungen anzusehen kann aber auch so kurz sein, daß ihre Länge gleich ist, welche in dem geschmolzenen Metall erzeugt wer- 60 dem radialen Abstand zwischen Spule und geschmolden. Ein Wert für K von mehr als 10 ist vorteilhaft, und zenem Metall ist.
ein Wert abwärts bis zu 5 kann noch annehmbar sein. In F i g. 2 wird eine weitere Ausführungsform ge- K means the ratio of d _s to the product of between the outside of the coils and the outside of the mean radius r _{s of} the liner 54 and the side of the shell 52 plus one fifth of the Stromein thickness ts of the liner 54. It is 55 penetration depth by tests d _m in the molten metal has been determined according to that a value for K of about 10 equation (1). For coil assemblies which have the same number of coils in equation (2) as a useful compromise as the number of electrical between that generated in the liner 54 and phases, the coil can be as long as its radius, considering it lost heat and agitation effects but can also be so short that its length, which is produced in the molten metal, is equal to the radial distance between the coil and the molten metal. A value for K greater than 10 is advantageous and zenem is metal.
a value down to 5 may still be acceptable. In Fig. 2 another embodiment is shown

Die Gleichung (2) kann also wie folgt formuliert zeigt, wobei ein erfindungsgemäßes magnetisches werden: Rührwerk 48' in Verbindung mit einem Tiegel 36'Equation (2) can thus be formulated as follows, where a magnetic according to the invention : agitator 48 'in connection with a crucible 36'

d_s ² 65 verwendet wird, um geschmolzenes Metall 42' zu d _s ² 65 is used to add molten metal 42 '

^ts < 5,r^^cm^ ^ ' rühren. Der Tiegel36' ruht auf einem geeigneten ^ts <5, r ^ ^cm ^ ^ 'stir. The crucible 36 'rests on a suitable one

^s Tiegelstuhl 32' außerhalb einer Vakuumkammer. Das ^s Crucible chair 32 'outside a vacuum chamber. That

oder vorzugsweise, wenn K = 10 ist und unter Ein- Rühren der Metallschmelze 42' erfolgt hier zwecksor preferably, if K = 10 and with stirring the metal melt 42 'takes place here for the purpose

Hinzufügen von Legierungsmaterialien od. dgl. Das Rührwerk 48' ist an einem Haken 66 eines Stahlwerkkranes aufgehängt. So kann das magnetische Rührwerk 48' in einem Stahlwerk umhergefahren und überall dort eingesetzt werden, wo es notwendig ist. Der Haken 66 ist mit Kabeln 68 verbunden, die an den Außenkanten eines Trägerkreuzes 70 befestigt sind. Das Trägerkreuz befindet sich an der Oberseite des Rührwerks 48'. Das Rührwerk 48' besitzt eine äußere austauschbare becherförmige Hülle 52' und eine innere Auskleidung 54' ähnlich der Hülle 52 und der Auskleidung 54 in F i g. 1. Spulen 56', 58', 60' und 62' sind innerhalb des Rührwerks 48' montiert und mit einer Mehrphasenniederfrequenzstromquelle verbunden. Zusätzlich trägt das Trägerkreuz 70 einen ferromagnetischen Kern 72, der sich axial durch die Spulen 56', 58', 60' und 62' erstreckt. Der Kern 72 verbessert die Wirksamkeit des magnetischen Rührwerkes durch eine wesentliche Erhöhung des Kraftlmienflusses, der durch die Mehrphasenstromquelle erzeugt wird.Adding alloy materials or the like. The agitator 48 'is on a hook 66 of a steel mill crane hung up. Thus, the magnetic agitator 48 'can travel around a steel mill and anywhere can be used where necessary. The hook 66 is connected to cables 68 attached to the Outer edges of a support cross 70 are attached. The carrier cross is on the top of the Agitator 48 '. The agitator 48 'has an outer replaceable cup-shaped shell 52' and an inner one Liner 54 'similar to shell 52 and liner 54 in FIG. 1. Coils 56 ', 58', 60 'and 62' are mounted within agitator 48 'and connected to a multi-phase low frequency power source. Additionally the carrier cross 70 carries a ferromagnetic core 72 which extends axially through the coils 56 ', 58 ', 60' and 62 '. The core 72 improves the effectiveness of the magnetic agitator by a substantial increase in the flow of power through the multiphase power source is generated.

Für die Konstruktion der Spulen 56', 58', 60' und 62' und der Auskleidung 54' gilt das gleiche, wie unter Bezugnahme auf die Ausführungsform nach F i g. 1 bereits besprochen wurde. Bei beiden Ausführungsformen wurde angenommen, daß alle Spulen im wesent- liehen von gleicher axialer Länge sind, aber es ist klar, daß sie im Durchmesser verschieden sein können, wenn eine Verjüngung des magnetischen Rührwerkes 48 oder 48' oder eine Verjüngung der Tiegel 36 und 36' angestrebt ist.For the construction of the coils 56 ', 58', 60 'and 62' and the lining 54 ', the same applies as below Reference to the embodiment according to FIG. 1 has already been discussed. In both embodiments it was assumed that all coils are essentially borrowed are of the same axial length, but it is clear that they can be different in diameter, if a tapering of the magnetic agitator 48 or 48 'or a tapering of the crucibles 36 and 36' is aimed at.

Erfindungsgemäß wird ein besseres Rührgerät für geschmolzenes Metall geschaffen, welches bequem an jede beliebige Stelle eines Stahlwerkes transportiert werden kann. Zusätzlich können die Spulen wassergekühlt werden, wenn geeignete Wasserleitungen zum Rührwerk vorgesehen sind. Das erfindungsgemäße Rührwerk bewirkt ein wirksameres Rühren durch Ausschaltung äußerer magnetischer Flüsse, und das geschmolzene Metall wird in einer Richtung gleichmäßig von oben bis unten in seinem Behältnis vermischt. Durch einfachse Umkehren der Erregung der Phasenspulen kann auch die Mischrichtung umgekehrt werden. Eine Erhitzung der Auskleidung 54 wird durch die beschriebene Bemessung ihrer Dicke auf ein Mindestmaß herabgesetzt.According to the present invention, a better molten metal stirrer is provided which is convenient to use any point in a steelworks can be transported. In addition, the coils can be water-cooled if suitable water pipes are provided to the agitator. The inventive The agitator produces a more effective stirring by eliminating external magnetic fluxes, and that molten metal is mixed evenly in one direction from top to bottom in its container. The mixing direction can also be reversed by simply reversing the excitation of the phase coils will. The lining 54 is heated by dimensioning its thickness as described reduced to a minimum.

Claims

Patent claims:

1. Electromagnetic agitator working according to the low-frequency multi-phase system for mixing a metal melt, which is in a pouring ladle, a melting pot or a similar vessel, characterized in that the Agitator a shell (52) immersed in the melt and made of a shell (52) that is resistant to the melt Has material and that the shell (52) has an inner lining (54) which as Winding holder for several electrical coils (56, 58, 60, 62) is used.

2. Agitator according to claim 1, characterized in that the sheath (52) is circular Has cross-section.

3. Agitator according to claim 2, characterized in that the thickness of the lining (54)

j 2

is less than -y ^ ¹ -, where d _{s is} the current penetration-

depth in the material of the lining and r «means the mean radius of the lining.

4. Agitator according to claim 2 and 3, characterized in that each of the coils (56, 58, 60, 62) is at most as long as its radius, but at least so long that its length corresponds to the radial one Distance between the coil and the outer surface of the shell (52) corresponds, the number of Coils equal to the number of phases of the applied, inducing low-frequency polyphase current is.

5. Agitator according to claim 1 to 4, characterized in that the lining (54) consists of non-magnetic steel.

1 sheet of drawings